离子选择电极法测定土壤中的氟化物
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方法验证报告项目名称:水溶性氟化物和总氟化物的测定方法名称:《土壤水溶性氟化物和总氟化物的测定离子选择电极法》报告编写人:参加人员:审核人员:报告日期:1 实验室基本情况1.1 人员情况实验室检测人员已通过标准《土壤水溶性氟化物和总氟化物的测定离子选择电极法》HJ 873-2017的培训,熟知标准内容、检测方法及样品数据采集和处理等,考核合格,得到公司技术负责人授权上岗。
表1参加验证人员情况登记表1.2 检测仪器/设备情况表2主要仪器基本情况1.3 检测用试剂情况表3主要试剂及溶剂基本情况1.4 环境设施和条件情况实验室具有检定合格的温湿度计,环境可以控制在标准要求范围内,满足检测环境条件。
另外实验室配备了洗眼器、喷淋设施、护目镜、灭火器等的安全防护措施,符合实验室安全内务的要求。
2 实验室检测技术能力2.1 方法原理土壤中的水溶性氟化物用水提取,总氟化物用碱熔法提取。
在提取液中加入总离子强度调节缓冲溶液,用氟离子选择电极法测定,溶液中氟离子活度的对数与电极电位呈线性关系。
2.2 标准曲线的绘制2.2.1水溶性氟化物分别移取0mL、0.10mL、0.20mL、0.40mL、1.00mL、2.00mL、4.00mL、10.00mL 氟标准溶液于50mL容量瓶中,加入10.0mL总离子强度调节缓冲溶液,用水定容至标线,混匀。
2.2.2 总氟化物分别移取0mL、0.10mL、0.20mL、0.40mL、1.00mL、2.00mL、4.00mL、10.00mL 氟标准溶液于100mL聚乙烯烧杯中,依次加入20.0mL总氟化物空白试样和1滴-2滴溴甲酚紫指示剂,边摇边逐滴加入盐酸溶液,直至溶液由蓝紫色突变为黄色。
将溶液全部转移至50mL容量瓶中,加入10.0mL总离子强度调节缓冲溶液,用水定容至标线,混匀。
标准系列见表4,可根据实际样品浓度配制,不得少于6个点。
表4 氟标准溶液系列从低浓度到高浓度依次将标准系列溶液转移至100mL聚乙烯烧杯中,插入电极,搅拌,待仪器读数稳定(电极电位响应值波动不大于0.2mV/min)后,记录电位响应值。
离子选择电极法测定土壤中水溶性氟张冬英,周世厥(安徽省环境监测中心站,安徽 合肥 230061)摘 要:阐述了离子选择电极法测定土壤中水溶性氟的方法。
进行了缓冲液用量、浸取时间、水土比等条件实验。
该方法精密度好、准确度高,适用于不同类型的土壤中水溶性氟的测定。
关键词:离子选择电极法;土壤;水溶性氟中图分类号:O657 15 文献标识码:B 文章编号:1006-2009(2002)04-0037-02T o Determine W ater-So lu ble Flu orid e in S oil Usin g Io n S elective Electrod e M eth odZHANG Dong ying,ZHOU Shi jue(Anhui Environmental Monitoring C enter,Hef ei,Anhui230061,China)A bstract:T he method to determi ne water-soluble fluori de in soi l using i on selective electrode method was studied.Thi s method had good precision and accuracy,and was suitable for determinaing water soluble fluoride of each kinds soil.Key words:Ion selective electrode method;Soil;Water-soluble fl uoride对土壤中水溶性氟的测定,国内尚未见系统的报道,现已取得的资料也较分散,各个方法的测定条件也不相同,分析数据缺乏可比性。
为建立统一的测定方法,较系统地试验了离子选择电极法测定土壤中水溶性氟的各种条件。
水溶性氟是以中性(纯)水作溶剂浸取的氟,在大多数情况下,它能近似地反映自然降水对土壤氟的反应。
土壤中氟化物的测定离子选择电极法1 原理当氟电极与含氟试液接触时,电池的电动势随溶液中氟离子活度的变化而改变(符合能斯特方程),当溶液的总离子强度为定值时,其电池的电动势与溶液中氟离子浓度的对数成直线关系。
样品用氢氧化钠在高温熔融后,用热水浸取,并加入适量盐酸,使有干扰作用的阳离子变为不溶的氢氧化物,经澄清除去。
然后调节溶液的pH至近中性,在总离子强度缓冲溶液存在的条件下,直接用氟电极法测定。
2干扰及消除常见的Al3+、Fe3+对测定有严重干扰,Ca2+、Mg2+、Si4+、Zr4+、Th4+、Ce4+、Sc3+及H+等多数阳离子也有一定的干扰,其干扰程度取决于这些离子的种类和浓度,氟化物的浓度和溶液的pH等。
由于电极对F-的选择能力只比OH-大近10倍,显然OH-是氟电极的重要干扰离子。
其他一般常见的阴阳离子均不干扰测定。
为了减少分析试液各离子浓度和活度之间的差异所造成的误差,加入总离子强度缓冲液是必不可少的。
通常采用高浓度的柠檬酸钠和钛铁试剂作为络合剂。
测定体系的氟浓度一般为10-4~10-5mol/L,当加入1mol/L浓度的柠檬酸钠溶液,并使溶液的pH保持在6.0—7.0之间时,氟电极就能在最理想的范围内进行测定。
加入柠檬酸钠可掩蔽3 000μgAl3+或Fe3+。
3 适用范围本方法最低检出限为2.5μg氟,适用于一般土壤、岩石、沉积物中氟化物的测定。
4 仪器4.1 氟离子选择电极和饱和甘汞电极。
4.2 离子活度计pH计(精度±0.1mV)。
4.3 磁力搅拌器。
4.4 聚乙烯杯(100mL)。
4.5 镍坩埚(50mL)。
4.6 马福炉。
5 试剂5.1 氟标准储备液:准确称取基准氟化钠(NaF,105~110℃烘干2 h)0.2210 g,加水溶解后移入1 000mL容量瓶中,用水稀释至标线,摇匀。
贮在聚乙烯瓶中,此溶液含氟100μg/mL。
5.2 氟标准使用溶液:用五分度吸管吸取氟标准储备液10.00mL,注入100mL容量瓶中,加水稀释至标线,摇匀。
宁夏农林科技,Ningxia Journal of Agri.and Fores.Sci.&Tech.2022,63(10-11):66-69,77作者简介:王卫忠(1964—),男,宁夏中卫人,农业工程师,主要从事土壤资源调查工作。
*通信作者:陈惠娟(1971—),女,江苏铜山人,高级农业工程师,主要从事土壤、农产品质量安全检测工作,E-mail:chenhj.nx@,收稿日期:2022-03-17修回日期:2022-05-21土壤中氟化物主要来源有两个:一是土壤母质,以化合态存在,其含量在50~3467mg/kg,平均含量为660mg/kg。
二是随着工业的迅速发展,部分含氟废弃物直接或间接进入土壤中,造成土壤中氟化物不断累积。
氟在土壤中迁移,直接影响植物根系对氟化物的吸收,从而影响粮食、蔬菜、水果等作物中氟化物的含量。
当其含量累积并超过一定量时,通过食物链影响人体健康。
氟为人体必需的元素,适量的氟对预防龋齿有利,但氟含量过高则会导致人畜牙齿和骨骼氟中毒,表现为牙齿发黄、牙齿松脆脱落,以及腰腿疼、骨关节畸形等。
因此,土壤中氟化物含量可作为预判环境污染及作物安全的一个重要指标。
氟化物的测定方法主要有离子选择电极法、分光光度法[1]、离子色谱法[2]等。
分光光度法,其前处理使用玻璃蒸馏装置,蒸馏效率较高,但蒸馏温度不易控制,排除干扰较差,在蒸馏时易发生暴沸,存在安全隐患。
离子色谱法检出限低、灵明度高,但仪器价格昂贵,普及率较低,且适用于低含量的氟化物测定。
离子选择氟离子选择电极法测定土壤中氟化物含量王卫忠1,吴秀玲1,2,陈惠娟1,2*1.宁夏回族自治区农业勘查设计院,宁夏银川7500022.农业农村部农产品质量安全监督检验测试中心(银川),宁夏银川750002摘要:将72%的氢氧化钠溶液在高温下熔融提取土壤中氟化物,采用氟离子选择电极法测定土壤中氟化物。
结果表明,该方法的检出限为1.2μg,土壤测定结果的相对标准偏差为1.7%~7.5%,符合标准方法的测定要求。
088地质环境DI ZHI HUAN JING土壤中的氟化物是水和食物中的氟的主要来源,可通过[1]饮用水、降水、及飘尘等途径影响人类的健康。
氟在土壤中的存在形态极为复杂,其中水溶性氟对植物、动物、微[2]生物及人类有较高的有效性,被国家生态环境部列为土壤无机污染物的重要控制指标之一。
目前土壤中的水溶性氟化物的测定方法有离子选择电极法和离子色谱法2种。
离子色谱法干扰因素比较多,仪器价格比较贵,分析成本比较高。
而离子选择电极法具有操作简单,成本低,精密度好,准确度高等优点。
因此,选择离子选择电极法测定土壤中的水溶性氟。
1 实验部分1.1 仪器设备及试剂1)多参数测试仪S220-F,精度±0.1mV 。
2)PerfectION 复合氟离子电极。
3)超声波清洗器,频率20-50KHz。
4)离心机。
5)聚乙烯瓶(带盖):100mL。
6)聚乙烯离心管。
7)氢氧化钠(NaOH)溶液:c(NaOH)=0.1mol/L,称取4g 氢氧化钠(分析纯),用蒸馏水溶解后定容至1L。
8)1+1盐酸(HCl)溶液:用量筒准确量取250mL 的盐酸(优级纯),用蒸馏水稀释至500mL。
9)1.0mol/L 柠檬酸三钠(Na C H O ·7H O)缓冲溶液:36572称取294g 柠檬酸三钠放入1000mL 的烧杯中,加入约900mL 的蒸馏水,溶解,用盐酸溶液调节pH 至6.0-7.0,装入塑料瓶中,冷藏。
10)氟化钠(NaF):优级纯,经105-110℃烘干2小时,干燥冷却。
-11)氟标准溶液:ρ(F )=500mg/L称取1.1050g 氟化钠,用蒸馏水溶解后,转至1000mL 的容量瓶中,用蒸馏水定容至刻度线,摇匀,装入塑料瓶中。
-12)氟标准工作液:ρ(F )=50.0mg/L量取氟标准溶液(11)10.00mL,转至100mL 的容量瓶中,用蒸馏水定容至刻度线,摇匀。
1.2 实验步骤称取5.00g 的土壤样品装入聚乙烯瓶中,加入50mL 的蒸馏水,盖上盖子,放入超声震荡器中,震荡30分钟,震荡过程温度应控制在20-30℃,静置,取一定量清液倒入聚乙烯离心管中,放入转速为4000r/min 离心机,离心5-10分钟,取上层清液待测。
土壤及废弃物中氟化物检测方法-氟选择性电极法NIEA M401.00B一、方法概要废弃物及土壤样品经沸腾的硫酸蒸馏生成氟硅酸(Fluosilicic acid)后,加入含有强螯合剂之缓冲液,可将其转化成自由氟离子,并消除多价阳离子及pH之干扰,利用氟选择性电极与参考电极,测定氟离子之氧化电位,以决定样品中氟化物浓度。
二、适用范围本方法适用于一般及事业废弃物、土壤、底泥沉积物及海洋弃置物质中氟化物含量之测定。
三、干扰(一) 样品pH值偏高或偏低时会产生干扰,故测定时样品pH应在5与9之间。
(二) 多价之阳离子如Al3+、Si4+、Fe3+,因与氟离子生成复合物,形成干扰,干扰程度视阳离子复合物浓度、氟离子浓度及样品之pH值而异,于样品中加入总离子强度调节缓冲剂,能消除阳离子及pH值之干扰。
(三) 某些干扰物质在不同的浓度下会对1.0 mg F- / L造成0.1 mg F- / L的干扰,如表一所示。
四、设备及材料(一) 蒸馏装置:如图一所示。
(二) 电位计:附参考电极、氟选择性电极。
(三) 磁石搅拌器及磁石(包覆铁氟龙外膜)。
(四) 秒表或定时器。
(五) 温度计。
(六) 分析天平:可精秤至0.1 mg。
五、试剂(一) 试剂水:不含待测物及干扰物质之蒸馏水或去离子水。
(二) 浓硫酸:试药级。
(三) 氢氧化钠溶液,6 N:溶解240 g氢氧化钠于试剂水中,待冷却后定容至1 L。
(四) 总离子强度调节缓冲剂(Total ion strength adjust buffer,TISAB):1、取约500 mL试剂水,置于1 L之烧杯,加入57 mL冰醋酸(Glacial acetic acid)、58 g 氯化钠及4.0 g 1,2-环己烯二胺四醋酸(1,2-Cyclohexylene dinitrilo tetraacetic acid,简称CDTA),搅拌至溶解,将烧杯置于冷水浴中,搅拌并缓慢加入6 N氢氧化钠溶液,直至pH值为5.0~5.5(约需125 mL氢氧化钠溶液),将溶液移入1 L量瓶内,加试剂水定容至刻度。
土壤氟化物的测定离子选择电极法
土壤氟化物的测定离子选择电极法是一种常用的土壤中氟化物含量的测定方法。
测定原理:离子选择电极是一种特殊的电极,其表面上涂有特定的选择性离子交换膜或具有特定离子交换基团的介质。
当待测溶液中含有待测离子时,离子选择电极上的选择性离子交换膜或基团会与待测离子发生特异性反应,导致电极表面电位发生变化,进而测量该电位变化以确定离子浓度。
测定步骤:
1. 准备土壤样品,将其干燥并研磨成粉末状。
2. 将土壤样品与适量的溶剂混合,以提取土壤中的氟化物。
3. 使用离子选择电极将提取液与标准溶液比色,根据反应产物的颜色变化以及电极表面电位变化进行氟化物浓度的测定。
4. 根据测定结果计算土壤中氟化物的含量。
优点:
1. 方法简单方便,操作相对较容易。
2. 灵敏度高,可以测定多种不同浓度范围内的氟化物。
3. 测定结果准确可靠。
缺点:
1. 受到干扰物质的影响,需要进行样品预处理和干扰校正。
2. 离子选择电极可能受到腐蚀和污染,需要定期进行维护和更换。
需要注意的是,离子选择电极只适用于测定土壤中溶解态的氟化物,不适用于测定土壤中固态的氟化物。
此外,测定结果可能受到土壤中其他离子的干扰,因此在测定时需要进行干扰校正。
参考文献:
1. 罗海生,胡永生,段颖,等. 土壤离子选择电极测硒原理及其应用. 硅酸盐通报, 2006, 25(3): 457-461.
2. 苗元杰. 离子选择电极测定土壤Cd2+和Fe2+的方法研究.广西师范大学硕士学位论文, 2006.。
土壤氟化物的测定一、引言氟化物是土壤中的一种重要污染物,其来源主要包括工业废水、农药使用、煤燃烧等。
高浓度的氟化物会对土壤环境和生态系统造成严重的危害,因此对土壤中氟化物的测定具有重要意义。
本文将介绍几种常用的土壤氟化物测定方法。
二、主要测定方法1. 离子选择电极法离子选择电极法是一种常用的测定土壤中氟化物含量的方法。
该方法基于离子选择电极对氟离子的选择性响应,通过测量电极电势的变化来间接测定土壤中的氟化物含量。
离子选择电极法具有操作简便、测定快速的优点,但需要使用专用的离子选择电极设备。
2. 离子色谱法离子色谱法是一种常用的氟化物测定方法,其原理是利用离子交换柱将土壤中的氟化物分离并测定。
该方法具有测定范围广、准确性高的优点,可以同时测定多种离子,但需要专业的离子色谱仪器。
3. 氟离子选择电极法氟离子选择电极法是一种基于氟离子选择性电极的测定方法。
该方法通过电极与土壤中的氟离子发生化学反应,测量电极电势的变化来测定土壤中的氟化物含量。
氟离子选择电极法具有灵敏度高、操作简便的优点,但需要使用专用的氟离子选择电极设备。
4. 水提取法结合离子选择电极法水提取法结合离子选择电极法是一种常用的测定土壤中氟化物含量的方法。
该方法通过将土壤样品与水进行混合,将土壤中的氟化物溶解到水中,然后使用离子选择电极法测定水中的氟化物含量。
水提取法结合离子选择电极法具有操作简便、准确性高的特点,适用于大批量样品的测定。
三、实验步骤1. 准备土壤样品:将采集的土壤样品经过筛网过滤,去除杂质。
2. 水提取:取一定质量的土壤样品,加入适量的纯水,放置一段时间,使土壤中的氟化物溶解到水中。
3. 过滤:将水提取液过滤,去除残留的固体颗粒。
4. 离子选择电极法测定:取一定体积的水提取液,使用离子选择电极法测定其中的氟化物含量。
5. 结果计算:根据测定结果和样品的质量计算土壤中的氟化物含量。
四、注意事项1. 在实验过程中要注意安全,避免接触有害化学品。
氟化物检测方法范文氟化物是一类常见的无机化合物,广泛存在于自然界和工业生产中。
氟化物的检测方法涉及到水、土壤、食品、药物、化妆品和环境中氟化物的测定等多个领域。
以下将重点介绍氟化物的检测方法。
1.离子选择性电极法离子选择性电极是一种常用的测定氟化物的方法。
常见的离子选择性电极有玻璃电极和固体电极两种。
该方法操作简便、快速、灵敏度高,适用于水样和生化样品中氟化物的检测。
2.气相色谱法气相色谱法是检测氟化物的常用方法之一、该方法将样品中的氟化物转化成氟化硅烷,再通过气相色谱仪进行检测。
气相色谱法测定氟化物的灵敏度高、准确性好,适用于环境样品和药物中氟化物的测定。
3.离子色谱法离子色谱法是测定氟化物的常用方法之一、该方法将样品中的氟化物与离子交换树脂或化学反应生成可检测的离子,并通过色谱仪进行测定。
离子色谱法具有灵敏度高、选择性好等优点,适用于水样、土壤样品中氟化物的测定。
4.导电法导电法是一种测定水样中氟化物含量的方法。
该方法基于氟化物具有良好的电导特性,通过测定水样的电导率来间接测定氟化物的含量。
导电法操作简便、快速,适用于水样中氟化物的测定。
5.光谱法光谱法是一种常用的无损测定氟化物含量的方法。
红外光谱法和紫外光谱法是常见的检测氟化物的光谱方法。
该方法基于氟化物与特定波长的光发生吸收或散射的原理,通过测量吸收光强或散射光强的变化来测定氟化物的含量。
总结起来,氟化物的检测方法包括离子选择性电极法、气相色谱法、离子色谱法、导电法和光谱法等。
这些方法各有优缺点,适用于不同领域中氟化物含量的测定。
在选择检测方法时应根据实际需求综合考虑各种因素,以获得准确、可靠的检测结果。
碱熔-氟离子选择性电极法测定土壤氟含量第六图书馆用碱熔法处理3个土壤样品,采取不同澄清时间的上清液及过滤后的沉淀物分析土壤氟含量。
结果表明,上清液中氟含量测值随着澄清时间的延长而增加,24h内增加迅速,而后增速趋缓,58h后基本达到平衡。
3个样品澄清平衡后的测值比澄清10h的测值分别增加了39.4%、21.8%和27.8%。
综合澄清平衡后的上清液及沉淀物得到的土壤氟含量测值比高温热水解法的测值仍然分别偏低0.48%、6.17%和11.88%,这是由于溶液中阳离子的存在使氟离子活度降低造成的。
采用传统的碱熔法和高温热水解法分别研究了27个土壤样品的氟含量,碱熔法测值与高温热水解法测值相比普遍偏低,相对偏低在4.23%~34.82%之间,平均相对偏低19.12%。
用碱熔法处理3个土壤样品,采取不同澄清时间的上清液及过滤后的沉淀物分析土壤氟含量。
结果表明,上清液中氟含量测值随着澄清时间的延长而增加,24h内增加迅速,而后增速趋缓,58h后基本达到平衡。
3个样品澄清平衡后的测值比澄清10h的测值分别增加了39.4%、21.8%和27.8%。
综合澄清平衡后的上清液及沉淀物得到的土壤氟含量测值比高温热水解法的测值仍然分别偏低0.48%、6.17%和11.88%,这是由于溶液中阳离子的存在使氟离子活度降低造成的。
采用传统的碱熔法和高温热水解法分别研究了27个土壤样品的氟含量,碱熔法测值与高温热水解法测值相比普遍偏低,相对偏低在4.23%~34.82%之间,平均相对偏低19.12%。
土壤 氟含量 碱熔法 热水解法地球与环境邓海文 吴代赦 陈成广 王五一 郑宝山 李萍 [1]教育部鄱阳湖湖泊生态与生物资源利用实验室,环境科学与工程学院,南昌大学,江西南昌330031 [2]中国科学院地理科学与资源研究所,北京100101 [3]中国科学院地球化学研究所,贵州贵阳5500022007第六图书馆第六图书馆第六图书馆第六图书馆第六图书馆第六图书馆第六图书馆。
高温燃烧水解一离子选择电极法测定土壤中氟刘晓芳(东北煤田地质局沈阳测试研究中心辽宁沈阳110016)摘要:试样在氧气和水蒸气混合气流中燃烧和水解,^用标准加入法测定样品溶液中氟离子浓度,计算出土壤中氟含量。
分析了高温水解-氟离子选择电极法与熔样-离子选择电极法在氟测定上存在的差别。
实验结果表明高温燃烧水解-氟离子选择电极法测定土壤中氟方法简单,易操作;数据准确可靠,重复性好。
关键词:土壤样品;氟化物;高温水解;离子选择电极法;标准加入法;相对标准偏差引言氟是一种非金属化学元素,化学性质活泼,不能单独存在,自然界中都是以各种化合物的状态广泛存在于岩石、土壤、海洋 中。
氟具有高度的生物活性,在土壤中以不同的形式存在,而不 同形态在一定条件下可以相互转换,对许多生物具有明显的毒 性,而且氟不能生物降解,可以通过生物和食物链作用在生物体 内富集,因此低水平的污染也能对人造成危害。
土壤氟是大多数 地方水和食物中氟的主要来源,大都以无机化合物的状态存在,土壤氟污染对动植物和人的危害是慢性、累积性的生理障碍过 程。
土壤样品中氟含量的测定在对环境背景值调查研究中,具有 重要的意义。
氟化物的测定可采用电极法和比色法。
电极法的浓度适应 范围较宽,样品溶液浑浊和有色均不干扰测定,且简便、快速、灵 敏。
比色法适用于较清洁的水样,当干扰物质过多时需预先进行 蒸馏,且操作繁锁,干扰较多。
1测定原理:1.1高温燃烧水解-氟离子选择电极法试样和少量石英砂混合,在1100丈高温下,在氧气和水蒸气 混合气流中燃烧和水解,样品中各种形态的氟化物转化为挥发 性氟化物进入冷凝水中。
在总离子缓冲溶液存在的条件下以氟 离子选择性电极测定电位,用标准加入法测定样品溶液中氟离 子浓度,计算出土壤中氟含量。
1.2离子选择电极法样品用氢氧化钠熔融,用热水浸取,盐酸除去干扰的离子,在总离子缓冲溶液存在的条件下,直接用氟电极法测定电位,根 据公式计算出土壤中氟含量。
对离子选择电极法测定土壤中氟化物空白值处理的探讨作者:邵东辉王欣来源:《环境与发展》2016年第03期摘要:离子选择电极法测定土壤氟化物作为一种成熟方法被广泛应用于环境监测等领域,但该方法对试剂空白的处理却较为模糊。
本文通过实验对比,发现空白值的不同处理方法对实验结果影响较大,采用绘制标准曲线时加入空白试剂的方法可以有效消除试剂空白变化带来的影响,使最终的得到的测定结果更为科学、准确。
关键词:离子选择电极法;氟化物;试剂空白中图分类号:X131 文献标识码:A 文章编号:2095-672X(2016)03-0082-05DOI:10.16647/15-1369/X.2016.03.021引言离子选择电极法作为测定土壤氟化物的成熟方法被广泛应用于环境监测领域,特别是近年来随着国家对土壤污染的日益重视,促使了广大环境监测人员对该方法的不断研究和改进,也摸索出了较为准确便捷的试验条件以满足日常工作需要。
但该方法对试剂空白的处理却一直较为模糊,甚至忽略空白的影响,未将空白参与到结果的计算中,仅作为参考,这势必对检测结果产生影响。
在GB/T 22104-2008《土壤质量氟化物的测定离子选择电极法》中虽然要求做试剂空白,但也没有做出明确的解释和说明。
本文针对这一问题通过几组试验对比,探讨了离子选择电极法测定土壤氟化物的过程中不同试剂空白处理方法对最终结果的影响。
1 实验部分1.1 方法原理待测土壤样品用氢氧化钠在高温熔融后,用热水浸提,并加入适量盐酸,使有干扰作用的阳离子变为不溶的化合物,取上清液后调节溶液的pH至6~7,在总离子强度缓冲溶液的存在下,以氟离子电极作为指示电极,饱和甘汞电极为参比电极进行测定。
当氟电极与试液溶液接触时,所产生的电极电位与溶液中氟离子活度的关系服从能斯特方程:E=-1.2 仪器与试剂①PXS-215型离子活度计(上海精密科学仪器厂;精度±0.1mV);②氟离子选择电极及饱和甘汞电极(上海精密科学仪器厂);③JB-1型磁力搅拌器;④万分之一电子天平;⑤50ml镍坩埚;⑥马弗炉。
《土壤质量氟化物的测定离子选择电极法》标准变更验证报告长沙市环境监测中心站中心分析室二O一五年九月目录1.验证内容 (3)1)检出限测定 (3)2)校准曲线的绘制 (4)3)方法的准确度和精密度 (4)2.结论 (6)1. 验证内容1) 检出限测定按照《地表水和污水监测技术规范》(HJ/T91-2012) 的规定,进行≥20 次空白值重复测定,求得空白值浓度表示的标准偏差S b ,则3倍标准偏差3S b 作为本实验检测限测定的浓度。
由表1可见3S b 低于方法检出限2.5ug 。
表1 方法检出限测定次数 信号值(mv )氟测定值(μg )Sb3Sb1363.3 0.47 0.03 0.092 366.2 0.423 368.2 0.384 361.3 0.515 362.5 0.486 365.8 0.427 363.9 0.468 366.3 0.429 365.2 0.43 10 364.6 0.44 11 365.1 0.44 12 364.2 0.45 13 362.9 0.48 14 363.4 0.47 15 365.5 0.43 16 366.1 0.42 17 362.4 0.48 18 365.5 0.43 19 364.9 0.44 20365.60.432)校准曲线的绘制将加有氟化物标准溶液的六个不同含量(5μg、10μg、20μg、50μg、100μg、200μg)的标准样品配成标准曲线进样分析。
绘制校准曲线,计算回归方程,相关系数详见表2。
表2 氟化物标准曲线含量响应值名称含量(μg)标准曲线5 10 20 50 100 200氟化物302.0 286.3 269.6 246.5 228.9 211.5 Y=-57.6X+344.3(r=0.9999)标准曲线如下:标准曲线的相关系数R>0.999。
3)方法的准确度和精密度对氟化物含量为580±41ug/g的有证土壤氟化物标准样品进行测定,每个样品平行测定7次,结果表明相对误差的绝对值为2.52%~5.32%,不超过10%。
氟化物的测定方法
氟化物的测定方法有很多种,以下列举一些常用的方法:
1. 离子选择电极法:使用氟离子选择电极直接测定氟化物浓度,该方法简单快捷,但只适用于水溶液中浓度较高的情况。
2. 离子色谱法:将样品中的氟化物分离后,通过色谱柱分离和检测氟离子浓度,该方法准确可靠,适用于不同样品中氟化物浓度的测定。
3. 比色法:使用碘化亚铁溶液与氟化物反应生成氟化亚铁络合物,根据络合物的颜色的强度与氟化物浓度成正比,通过比色测定浓度。
4. 滴定法:使用明胶滴定法、铟滴定法或银滴定法,将含氟化物的溶液加入滴定试剂中,根据滴定试剂与氟化物的反应进行滴定,确定氟化物的浓度。
需要注意的是,不同方法适用于不同样品和浓度范围,选择合适的方法需要根据具体情况进行综合考虑。
土壤氟化物(全量)的分析与测定作者:包农建邵东辉来源:《北方环境》2013年第04期摘要:离子选择电极法测定氟化物作为一种成熟的测定方法被广泛应用环境监测等领域。
本实验采用离子选择电极法测定土壤中氟含量。
但样品前处理过程较复杂,极易造成测定结果的偏离。
通过反复实验和比较我们对实验条件进行了优化,同时通过对该方法的准确度和精密度的测试,得到了较好的结果,适合且能满足土壤调查等样品量较大的测定工作要求。
关键词:土壤;氟化物(全量);离子选择电极中图分类号:X833文献标识码:A文章编号:1007-0370(2013)04-0142-031引言氟存在于植物和土壤中。
土壤氟是大多数地方水和食物中氟的主要来源,通过土壤中氟的迁移转化规律对进一步了解地氟病病源及分布区域等有着重要意义。
土壤中氟有着不同的存在形式且各种形态在一定条件下可以相互转换、迁移进入植物和动物体内,对许多生物具有明显的毒性,而且氟不能生物降解,可通过生物富集和食物链作用在生物体内,因此低水平的污染也能对人体和动植物造成危害。
氟的特点:由于氟为亲石元素,极易同土壤胶体作用形成络合物,因此各类土壤对氟都有明显的吸附作用,而且土壤吸收氟是一个逐渐累积的过程。
据相关资料表明,大气氟化物对植物尤其是作物的毒害作用是急性的、可见的和短期的,而土壤氟污染对植物的危害则是慢性的、累积性的生理障碍性的。
因此,测定土壤中的氟含量能较准确地预测环境污染及地氟病对人体和动植物健康所产生的危害。
2实验部分2.1方法原理离子选择电极法是以氟电极为指示电极,饱和甘汞电极为参比电极,用电位法测定试液中氟离子含量。
当控制测定体系的离子强度为一定值时,电池的电动势依能斯特方程式随待测溶液中氟离子浓度的变化而改变。
E与㏒CF成线性关系。
2.303RT/F为该直线的斜率(25℃时为59.16)与氟离子形成络合物的Fe3+、Ai3+及SiO32-等离子干扰测定。
测量溶液的酸度应控制在PH为5~8。
离子选择电极法测定土壤中的氟化物周黔兰(贵州省环境监测中心站,贵州 贵阳 550081)摘要:氟化物属于农作物、土壤、人体中的主要物质,大部分氟化物的来源主要是在处理岩石、铸铝、陶瓷、水泥等物质的过程中,物质中含有的磷酸盐扩散出去,降雨又将空气中残留的氟化物汇聚起来返还给土壤,对植物、土壤等产生破坏。
本文将利用KOH熔融剂,在高温状况下通过实验将土壤中的氟化物转变为氟化钾,并将液体的PH值进行适当的调整后进行选择电极测定,进而得出土壤中氟化物的含量。
关键词:离子;选择电极法;土壤;氟化物中图分类号:X833 文献标识码: A 文章编号: 2095-672X(2018)05-0123-01DOI:10.16647/15-1369/X.2018.05.073Determination of fluoride in soil by ion selective electrodeZhou Qianlan(Guizhou Provincial Environmental Monitoring Center Station, Guiyang Guizhou 550081,China) Abstract : Fluoride belongs to crops, soil, and human body. Most of the sources of fluoride are mainly in the process of handling rocks, cast aluminum, ceramics, cement and other substances. Phosphates contained in substances diffuse out, and rainfall Concentrates the remaining fluoride in the air and returns it to the soil, causing damage to plants and soil. This article will use KOH flux, in the high temperature conditions through the experiment to convert the fluoride in the soil to potassium fluoride, and the appropriate adjustment of the liquid’s PH value after selective electrode measurement, and then to obtain fluoride content in the soil .Key words:Ion;Selective electrode method;Soil; Fluoride1 测定实验1.1 实验材料与设备本次实验所选取的土壤样品为GBW-07402、GBW-07406,两种,主要的实验试剂为氟标准溶液、总离子强度缓冲液以及其他试剂。
其中,氟标准溶液获得方式为:将500mg/L的氟标准溶液10mL放入到50mL 的容量瓶当中,并且用蒸馏水进行稀释后搅拌均匀,获得100μg/mL的氟标准溶液,将其稀释10倍后获得10μg/mL的氟溶液。
总离子强度缓冲液的获取方式为:将147g的柠檬酸钠与69g的亚硝酸钠放置到离子水中,离子水的容量为800mL,利用pH计与1+9盐酸对溶液的pH值进行调整,直至数值为6.5,然后再将所得溶液汇入到1000mL的容量瓶当中,进行定容处理,最终在塑料瓶中保存。
实验中还需要获取其他试剂,分别为:1+9盐酸;3%的氢氧化钾溶液;0.1的苯酚红指示剂,指示剂的所得方式是将0.1g的苯酚红固体放置到100mL的3%浓度的氢氧化钾溶液当中即可获得,实验所使用的水均为蒸馏水。
本次实验使用的设备为上号光器件厂生产的氟离子选择电极;美国Barnstead公司出厂的马沸炉;上海精密仪器厂生产的饱和甘汞电极;成都方舟公司生产的PH计;上号精科企业生产的电子天平;上海雷磁企业生产的磁力搅拌器[1]。
1.2 实验步骤与方法首先,选取10mL、15mL、20mL的吸管吸取10μg/mL的氟标准溶液,分别吸取1.0mL、5mL、10mL、20mL,放置到50mL的容量瓶当中,然后将3%浓度的氢氧化钾溶液10mL汇入到容量瓶中,再添加2滴苯酚红指示剂,借助3%浓度的氢氧化钾溶液与1+9盐酸进行调节,使容量瓶中的溶液颜色变为橙黄色,这时的pH值范围为6-7区间,再使用移液管将10mL的总离子强度缓冲剂注入到容量瓶中,使溶液的pH值始终保持在6-7的范围内,添加去离子水后进行定容处理,使其最终数值为50mL,将上述实验所获得的待测溶液倒入聚乙烯容器中,利用离子选择电极进行测定。
其次,对实验样品进行适当处理。
一是称重,将样品土壤进行过滤和风干后,选择大约0.5g放置到清洁过的坩埚中,坩埚的容量为50mL,加入适量的无水乙醇将土壤打湿,然后再拿取5g左右的氢氧化钾将其覆盖在土壤样品的上部,最后盖上锅盖。
二是熔融,将样品放入坩埚以后,将坩埚放入马沸炉当中,然后逐渐的提升温度,当温度达到600℃时暂停,保持20min,将马沸炉的电源切断,将坩埚取出后进行冷却。
三是浸提,将坩埚冷却处理以后,连同锅中的样品一同植入聚乙烯容器中,容器的容量在100mL左右,将适当的乙醇加入锅中,然后将去离子水煮沸后,选取大约30mL容量放入坩埚当中,将玻璃盖盖上,浸提大约半分钟后,将混合物质与溶液一同放入到聚乙烯容器当中。
四是定容,将聚乙烯容器当中的混合物放入到容量瓶中,进行定容处理,使其容量保持在100mL左右,然后再次转移回聚乙烯容器当中,隔一夜,使其充分的沉淀和分离之后,选取其上方的清液作为待测样品。
第三,样品的测定。
将实验所选取的土壤样品进行碱熔和浸提以后,隔夜,使其充分的沉淀和分离之后,选取其上方的清液作为待测样品。
利用10mL的吸管将上方清液进行吸取之后,放置到容量瓶当中,清液吸取的大小为10mL,容量瓶的大小为50mL,然后在瓶中滴入两滴苯酚红指示剂,利用1+9盐酸以及3%浓度的氢氧化钾将溶液进行调节,使其外观呈现出橙黄色,pH值处于6-7之间,然后利用移液管将10mL的总离子强度缓冲剂放置到容量瓶当中,使瓶中溶液的pH值保持约为6.5,对去离子水进行定容处理,数值为50mL,再将最后的待测液体放入到聚乙烯容器当中,采用氟离子选择电极对其含量进行测定。
最终通过绘制液体中氟离子浓度曲线的方式,测出土壤样品当中氟离子的含量[2]。
2 实验结果与讨论2.1 实验条件的优化(1)溶剂种类,选择氢氧化钾与氢氧化钠溶剂各自5g,覆盖在土壤样品的上部,按照上文中阐述的实验方式进行测定,通过计算能够得出氟含量。
结果显示,由于氢氧化钠在坩埚中发生反应后容易溢出,导致被测物质产生损失,使最终结果偏低,因此在实验中选择氢氧化钾作为熔融试剂。
(2)溶剂用量,分别选择3g、5g、7g的氢氧化钾试剂放置到土壤样品的上部,按照上文中阐述的实验方式进行处理后,对氟含量进行计算。
结果表明,5g氢氧化钾的效果最为理想,不会由于过少而导致不能完全熔融,与不会由于过多而增加酸度调解难度,导致试剂浪费情况产生。
(3)碱熔温度,选取大约0.5g的土壤样品,将其分别放置到500℃、600℃、680℃的温度下,采取上文中的实验方式进行测定,计算氟含量。
结果表明,600℃情况下,熔融的效果最为明显,不会由(下转第125页)人的研究[5-6],图3为pH 值大小对FA 与Cd 2+相互作用的影响。
由图4可知,在光照强度为100μW/cm 2,光照时间为120min 的条件下,随着pH 的上升,FA 与Cd 2+的反应越剧烈。
以3200~3600nm 的波段为例,该波段是醇类物质和酚类物质所含的-OH 等官能团的吸收波段,在pH 为4.0~6.0的酸性条件下,反应程度较为平缓;当pH>6.0时,吸收峰又表现得较为强烈。
因此pH 值对 Cd 2+的影响可分为两个区间:pH<6.0 和 pH>6.0。
随着pH 的增大,溶液中H +的浓度减小,FA 表面酸性基团发生质子解离,一方面使FA 表面的负电荷増大,静电引力増强,更易吸附金属离子,另一方面金属离子可与去质子化的羧基等酸性官能团形成配合物而结合到FA 上。
图3 pH 对FA 与Cd 2+相互作用的影响3 结论与建议在光照条件下,FA 在与重金属离子的反映过程中发生了光解。
在光解过程中,FA 与重金属离子(Cd 2+、Fe 2+和Pb 2+)随着光照时间、强度和pH 值的变化,其反应能力也发生着相应的变化[7-8]。
通过分析傅里叶红外图谱可知,滇池富里酸中的大分子长链化合物含有苯环、醌基、羧基、-C-O-H、-CH=CH 2和-C-O-C 官能团,经过紫外线的照射后,羟基和羧基等小分子官能团能够被分解为小分子化合物,且在这个过程中与重金属离子相互作用,导致了傅里叶红外吸收的增强。
在水环境中,FA 的浓度、结构、分子量、重金属的种类以及各类环境因素同样也对其与重金属污染物的相互作用有着不可或缺的影响[4]。
参考文献[1]李梁,胡小贞,刘娉婷等.滇池外海底泥重金属污染分布特征及风险评价[J].中国环境科学,2010,30(Suppl.):46-51.[2]李玉斌,冯流,刘征涛等.中国主要淡水湖泊沉积物中重金属生态风险研究[J].环境科学与技术,2012,35(2):200-205.[3]Xiao M. , Wu F. C. , Liao H. Q. , et al. Vertical profiles of lowmolecular weight organic acids in sediment porewaters of six Chineselakes [J]. Journal of Hydrology, 2009, 365(1-2): 37-45.[4]Xiao M. , Wu F. C. , Zhang R. Y. , et al. Temporal and spatialvariations of low-molecular-weight organic acids in Dianchi Lake,China [J]. Journal of Environmental Sciences 2011, 23(8):1249-1256.收稿日期:2018-02-17基金项目:紫外线照射对高原湖泊富里酸-重金属相互作用的影响机制,项目编号:41463012作者简介:杜玮 (1993-),男,硕士,研究方向为生态学。